LNG 사용 보일러(열매보일러) 공기비 조정, 연소관리 합리화

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제 목	LNG 사용 보일러(열매보일러) 공기비 조정
업 종	요업
생산제품	유리장섬유
개선안 대분류	연소관리
개선안 소분류	공기비 조정을 통한 연료 절감

 

 

개선 전

 

ㅇ LNG를 연료로 사용하는 용량 180만kcal/h 열매체 보일러를 가동 중이다. 열매 보일러는 고온이 필요한 건조기1, 2호기의 열원 공급용으로 사용된다.

 

ㅇ 열매체 보일러의 배가스 성분 분석 결과 산소 농도가 약 9.0 Vol.%이며, 이때의 공기비가 1.8로 보일러 기체연료의 기준 공기비 1.1과 비교하여 약70%의 과잉공 기가 공급되어 불필요 공기가열에 의한 열손실이 발생되고 있다.

 

 

 

 

 

 

 

개선 후

 

ㅇ LNG 1Nm3를 완전연소 시키기 위해서 필요한 이론 연소공기량은 10.696Nm3 이 나, 실제 연소에서는 연료의 특성, 연소기기의 성능 등 제 조건을 감안하여 약 10%이내의 과잉공기를 공급한다. 이때의 공기비 1.1을 기체 연료 연소시의 목표 공기비 또는 적정 공기비라 한다.

 

ㅇ 보일러의 공기비를 정부 고시에서 기준으로 정한 목표치 1.1을 유지하려면 배가 스 중의 가스성분을 정기적으로 분석하여 어떤 부하 변화에서도 배기가스 중의 O2성분은 2.0% 이하로 관리하여야 한다. 이를 위해서는 댐퍼제어, 배기가스중의 산소량 제어, 배가스중의 CO제어 방법등이 있으나, 댐퍼제어로는 정밀한 제어효 과를 기대할수 없다. 따라서 공기비를 세밀하게 관리하기 위해서는 송풍기에 인 버터를 부착한 O2 및 CO제어에 대한 검토가 검토되어야 한다.

 

 

 

 

 

 

 

기대효과

 

ㅇ 절감열량(Q)

Q = {개선전공기비 - 개선후공기비} × 이론연소공기량(Nm3/Nm3-연료) × 공기의평균비열 (kcal/Nm3℃) × (배가스온도 - 연소공기온도)(℃) × 연료사용량 = (1.8 - 1.1) × 10.696 × 0.31 × (110 - 21) × 44.9 = 9,277(kcal/h-연료)

 

ㅇ 절감율(E)

E = {절감열량(kcal/h-연료) ÷ 총입열합계(kcal/h-연료) }× 100 = 9,277 ÷ 429,980 × 100 = 2.2(%)

 

ㅇ 절감연료(LNG)량(L)

L = 연간 연료 사용량(Nm3/년) × 절감율(%) = 439,450 × 2.2 ÷ 100 = 9,668(Nm3/년) = 10.2(toe/년)

 

ㅇ 절감금액(W)

W = 절감연료량(Nm3/년) × 연료단가(원/Nm3) = 9,668× 557.1 = 5,386(천원/년)

 

 

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